Aulas ClimAgro 13-14

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1 CLIMATOLOGIA E AGROMETEOROLOGIA Prof. Francisco Abreu 2013/2014

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    CLIMATOLOGIA E AGROMETEOROLOGIA

    Prof. Francisco Abreu

    2013/2014

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    INTERCEPO DE RADIAO SOLAR E CRESCIMENTO VEGETAL

    Vrios estudos sobre a resposta do crescimento vegetal radiao solar tm

    demonstrado que existe uma correlao positiva entre a taxa de fotossntese e a densidade de

    fluxo de radiao solar incidente no topo de um coberto vegetal (Moss et al., 1961; Hesketh &

    Musgrave, 1962; Hesketh & Moss, 1963). No entanto, diferenas no desenvolvimento de um

    coberto vegetal entre culturas e climas podem confundir comparaes de eficincia baseadas

    apenas na radiao incidente.

    O artigo publicado por Monteith (1977b) estabeleceu as bases para a comparao da

    relao emprica entre a acumulao de matria seca e a acumulao de radiao solar

    interceptada por uma cultura. Atravs da sntese de uma srie de resultados experimentais

    obtidos em condies ambientais diferentes, Monteith (1977b) conclui que a maioria das culturas

    acumula cerca de 1,4 g de matria seca por MJ de radiao solar interceptada. Este artigo foi

    particularmente importante na medida em que apresenta a eficincia de utilizao da radiao ()

    como um parmetro independente e adequado para descrever o desempenho das culturas e

    destacar limitaes na produtividade.

    Posteriormente, numerosos estudos comearam a incorporar medies de radiao

    interceptada pela cultura de forma a determinar , comprovando a existncia de uma relao

    positiva bem marcada entre a produo de matria seca de uma cultura com a quantidade de

    radiao que ela intercepta (Shibles & Weber, 1965; Ong & Monteith, 1985; Rosenthal & Gerik,

    1991; Tesfaye et al., 2006). Aspectos simples desta relao tm sido demonstrados para vrias

    culturas, entre elas o girassol (Trapani et al., 1992; Gimenes et al., 1994; Andrade, 1995; Flnet &

    Kiniry, 1995; De La Vega & Hall, 2002; Aguirrezbal et al., 2003) e includos em vrios modelos de

    crescimento e produo (Coelho & Dale, 1980; Kiniry et al., 1992; Steer et al., 1993; Villalobos et

    al., 2006).

    A eficincia de utilizao da radiao para a produo de biomassa um parmetro

    derivado da relao entre a matria seca (MS) acumulada ao longo do tempo (t, em dias) e a

    radiao solar interceptada (Si, em MJ m-2 dia-1) pelo coberto vegetal e acumulada durante o

    mesmo perodo de tempo. A equao que exprime esta relao do tipo:

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    = dt Sidt MS (I.3)

    onde MS (g m-2 dia-1) a taxa diria de produo de matria seca e (g MJ-1) a constante de

    proporcionalidade definida como a eficincia de utilizao da radiao para a produo de

    biomassa (Monteith, 1977b; Connor & Sadras, 1992; Gimenes et al., 1994; Kiniry et al., 1992;

    Flnet & Kiniry, 1995).

    A radiao solar interceptada pela cultura a diferena entre a radiao solar incidente

    (S) sobre a vegetao e a radiao solar transmitida (St) atravs da rea foliar at ao solo (Squire,

    1990). Este parmetro determinado em cada instante pelas dimenses do coberto vegetal

    (nmero de folhas, rea das folhas) e pela sua estrutura geomtrica (morfologia das folhas, ngulo

    de orientao foliar, organizao das folhas no coberto). A fraco de radiao interceptada (f)

    definida como:

    SSi

    SStSf == (I.4)

    Por analogia com a lei de Beer-Bouguer da transmisso de radiao atravs de camadas

    homogneas da atmosfera (Peixoto & Oort, 1992), a fraco de radiao que no transmitida

    (por ser extinta ou interceptada) pelos cobertos vegetais pode ser expressa como funo do ndice

    de rea foliar (IAF, m2 de folhas por m2 de terreno) na forma:

    f = 1 - e -K.IAF (I.5)

    onde K o coeficiente de extino ou de atenuao da radiao incidente pelo coberto vegetal

    (Monteith, 1991). K depende essencialmente da geometria do coberto vegetal e razoavelmente

    estvel para determinado gentipo dentro de uma variada gama de condies (Squire, 1990),

    embora seja de admitir que densidades de sementeira muito diferentes o possam afectar pois as

    folhas tendem a orientar-se mais verticalmente medida que o coberto se torna mais denso

    (elevadas densidades de sementeira).

    A eficincia de utilizao da radiao para a produo de biomassa influenciada

    sobretudo pela capacidade fotossinttica das folhas, podendo as diferenas de encontradas

    entre espcies e locais ser atribudas a diferenas na actividade fotossinttica (Sinclair & Muchow,

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    1999). Anlises tericas de potenciais fontes de variao entre locais so tambm atribudas

    intensidade de radiao solar incidente e fraco de radiao solar difusa (De Wit, 1965; Murata,

    1981; Hammer & Wrigth, 1994; Sinclair et al., 1992; Bange et al., 1997b). Uma diminuio

    substancial dos nveis de radiao total associados a um aumento da fraco de radiao difusa

    levam ao aumento de . No entanto, em ambientes naturais os efeitos das variaes dirias da

    quantidade de radiao solar so distribudos ao longo do ciclo cultural e, por isso, as pequenas

    variaes dirias induzidas em no so significativas (Sinclair & Muchow, 1999).

    A influncia da capacidade fotossinttica das folhas sobre tem sido analisada sobretudo

    em funo do teor de azoto foliar (Green, 1987; Muchow & Davis, 1988; Sinclair & Horie, 1989;

    Sinclair & Shiraiwa, 1993; Gimenez et al., 1994, Hall et al., 1995; Cosentino et al., 2006; Salvagiotti

    & Miralles, 2007) e da disponibilidade de gua no solo (Muchow, 1985; Inthapan & Fukai, 1988;

    Muchow, 1989; Jamieson et al., 1995; Singh & Sri Rama, 1989; Tesfaye et al., 2006). Embora a

    maioria dos estudos (efectuados em vrias espcies vegetais, incluindo o girassol) sobre a

    variao de em funo do teor de azoto foliar revelem a existncia de uma clara tendncia de

    aumento de com o aumento do teor de azoto, aqueles que relacionam com a disponibilidade

    de gua no solo apresentam resultados mais variveis. Por exemplo, Muchow (1985) e Inthapan &

    Fukai (1988) examinaram o efeito da deficincia hdrica sobre em vrios tipos de leguminosas e

    concluram que uma diminuio do teor de gua no solo provocava uma diminuio nos valores de

    . Muchow (1989), por sua vez, comparou a eficincia de utilizao da radiao em milho, sorgo e

    milho paino e verificou que apenas no milho havia a diminuio de com a diminuio de gua

    no solo. O autor atribuiu esta diferena de resultados a diferenas na taxa de utilizao de gua

    de cada cultura a qual impunha diferentes graus de severidade reais e, por isso, teores

    reduzidos de gua no solo nem sempre resultavam numa diminuio de .

    O efeito da temperatura do ar e do deficit de presso de vapor (DPV) sobre a taxa de

    fotossntese foliar tambm pode induzir modificaes na eficincia de utilizao da radiao em

    algumas espcies. Estudos efectuados com milho (Andrade et al., 1992) e com amendoim

    (Sinclair et al., 1994; Bell et al., 1992) mostram que uma diminuio da temperatura mdia do ar

    pode levar a uma diminuio de devido a uma diminuio da taxa fotossinttica. Em relao ao

    deficit de presso de vapor e considerando a razovel estabilidade observada na maioria das

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    culturas entre ambientes com diferentes DPV, variaes deste parmetro no parecem ter grande

    influncia sobre na maioria das situaes (Sinclair & Muchow, 1999).

    Apesar de poder variar com os vrios factores j citados, em condies onde no haja

    limitaes extremas ao crescimento este parmetro tende a ser conservativo para uma dada

    espcie, mesmo em locais e densidades de sementeira diferentes (Kiniry et al., 1989; Muchow et

    al., 1993; Gimenes et al., 1994; Hall et al., 1995), embora se admita que no caso do girassol seja

    diferente entre a fase vegetativa e a reprodutiva devido natureza mais energtica do material

    armazenado nesta ltima fase (Connor & Sadras, 1992; Trapani et al., 1992; Gimenes et al., 1994;

    Hall et al., 1995).

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    Extino da radiao solar atravs do coberto

    A penetrao de luz atravs de um coberto vegetal depende no s do ndice de rea foliar,

    mas tambm do coeficiente de extino da radiao (K), tal como descrito na equao I.5. Para

    verificar se as diferentes datas e densidades de sementeira afectaram a estrutura geomtrica

    dos cobertos vegetais e por isso modificaram a forma com a luz penetrou no interior dos

    mesmos, estimou-se o coeficiente de extino de radiao em dois ou trs dias de cada data e

    densidade de sementeira, entre o captulo visvel e a florao. Os dias so indicados no

    Quadro III.9.

    Para estimar K utilizou-se a equao I.5 onde K a inclinao da relao entre ln (1-f) e IAF,

    sendo f a fraco de radiao solar interceptada pelo ndice de rea foliar. Os valores de IAF e

    os f correspondentes foram medidos nos vrios nveis ao longo da altura das plantas (ver

    seco 3.2 do captulo II). Exceptua-se a segunda data (S2) de 1997, em que se utilizou o IAF

    e o f totais pois avarias nos tubos solarmetros colocados a 25 e a 50 cm acima do solo no

    permitiram a medio de f nestes nveis. Com base nestas medies, construiu-se a Figura

    III.33 onde o valor de (1-f) foi multiplicado por 100 para uma representao mais fcil, o que

    no altera o declive das rectas, ou seja, o valor de K. A figura mostra que os dados obtidos em

    1997 so diferentes dos obtidos nos outros dois anos havendo no entanto em ambas as

    situaes um decrscimo aproximadamente linear de ln (1-f) com o aumento do ndice de rea

    foliar. Em cada uma das situaes no se observam diferenas causadas pelas diferentes

    datas e densidades de sementeira. Na mesma figura esto representadas as regresses

    lineares ajustadas aos dados de 1997 por um lado e aos dados de 1998 e 1999 por outro. Para

    verificar se a diferena que se observa significativa, fez-se a comparao dos declives das

    rectas para os dois casos atravs de uma anlise de regresso mltipla. Os resultados da

    anlise revelaram que houve diferenas significativas entre os declives obtidos para o ano

    de 1997 e para os anos de 1998 e 1999 ( = 0,05; F = 104,55). Os valores de K obtidos

    foram de 0,42 (R2 = 0,65; p < 0,01) para o ano de 1997 e de 0,24 (R2 = 0,63; p < 0,01) para os

    anos de 1998 e 1999. Ambas as regresses intersectam o eixo dos yy (IAF = 0) para valores

    de f prximos de zero, o que mostra que os caules pouco contriburam para a intercepo de

    radiao.

  • 7

    y = -0,42x + 4,16

    (R2 = 0,65; p < 0,01)

    y = -0,24x + 4,52

    (R2 = 0,63; p < 0,01)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

    IAF (m2 m-2)

    ln [(1

    -f)

    x 10

    0]

    199719981999

    Figura. Relao entre ln [(1-f)100] e ndice de rea foliar (IAF) para os ciclos culturais de 1997, 1998 e 1999. Os declives das regresses correspondem ao coeficiente de extino da radiao. A linha a cheio representa a recta ajustada conjunto de dados de 1998 e 1999 e a linha a tracejado representa a recta ajustada aos dados de 1997.

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    Fraco de radiao solar interceptada e ndice de rea foliar

    A dependncia da intercepo da radiao solar em IAF nas duas datas e densidades de

    sementeira para os trs anos de ensaio ilustrada na Figura III.35. Em todos os casos, a fraco

    de radiao interceptada (f) tende a aumentar com o desenvolvimento da rea foliar e a

    aproximar-se assimptoticamente de um valor mximo. A Figura mostra ainda que para um mesmo

    IAF, as plantas em 1997 interceptaram uma maior quantidade de radiao que em 1998 e 1999,

    devido ao maior valor de K em 1997.

    Para cada valor de K, f dever ser funo nica de IAF (eq. I.5). Devido diferena de K

    entre anos, na Figura III.35 ajustaram-se duas regresses polinomiais na forma f = a.IAF2 + b.IAF,

    uma englobando os dados dos anos de 1998 e 1999 e outra os do ano de 1997. As regresses

    efectuadas descreveram adequadamente a relao entre f e IAF (Quadro III.10). Portanto, em

    cada caso as diferenas de f entre datas de sementeira e entre densidades so devidas sobretudo

    a diferenas de rea foliar.

    y = -0,09x 2 + 0,54x

    (R2 = 0,71)

    y = -0,10x 2 + 0,48x

    (R2 = 0,65)

    0

    0,1

    0,2

    0,3

    0,4

    0,5

    0,6

    0,7

    0,8

    0,9

    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

    ndice de rea foliar (m2 m-2)

    Fra

    c

    o de

    ra

    dia

    o

    in

    terc

    ept

    ada

    (%

    ) 199719981999

    Figura. Relao entre a fraco total de radiao interceptada e o ndice de rea foliar do girassol

    em 1997, 1998 e 1999. A curva a cheio representa a equao ajustada aos dados de 1997 e a

    linha a tracejado a equao ajustada ao conjunto dos dados de 1998 e 1999.

    Os resultados mostram que valores de ndice de rea foliar superiores a cerca de 2,5 (em

    1998 e 1999) ou a cerca de 3,0 (em 1997) j no contribuem significativamente para o aumento da

  • 9

    fraco de radiao interceptada, que tende a estabilizar nessa altura. A partir da, o aumento de

    IAF levar a um desperdcio de folhas (carga respiratria das folhas sombreadas sem

    compensao produtiva) devido sobreposio marcada de folhas na planta e entre plantas.

    Squire (1990) apresenta uma compilao de resultados que indicam que vrias culturas produzem

    consideravelmente mais rea foliar que aquela que requerida para a intercepo mxima. Por

    exemplo, as culturas do milho paino e palmeira-dendm, atingem a intercepo mxima para

    valores de IAF de cerca de 6 e nas culturas de amendoim, mandioca e ervilha f mximo atingido

    para ndices de rea foliar de cerca de 4. No girassol, Bange et al. (1997a), utilizando trs

    variedades diferentes em termos de estatura e maturao e semeadas em datas diferentes,

    tambm demonstraram que IAF mximo no estava directamente relacionado com f mximo. Os

    autores, verificaram que valores de IAF superiores a 4 j no contribuam para o aumento da

    fraco da radiao solar interceptada pela cultura.

  • 10

    Radiao solar interceptada e produo de biomassa

    A acumulao de matria seca total (MS, g m-2) em funo da acumulao de radiao

    interceptada (Si, MJ m-2) durante o ciclo da cultura apresentada na Figura III.36 para o conjunto de

    dados dos trs anos de ensaio. Os dados do talho S2D1 de 1999 no so apresentados porque

    houve semanas em que os tubos solarmetros junto ao solo tiveram avarias, impedindo a

    determinao da acumulao de radiao interceptada.

    A acumulao de MS do girassol em funo da acumulao de Si revelou o mesmo

    padro em todas as condies experimentais, aumentando de uma forma aproximadamente linear

    com o aumento de Si durante a fase vegetativa. A partir da florao, verifica-se que a acumulao

    de MS aumenta a uma taxa mais lenta.

    y = 1,40x

    (R2 = 0,74; p < 0,01)

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    1600

    0 200 400 600 800 1000 1200 1400

    Radiao interceptada acumulada (MJ m-2)

    Ma

    tria

    s

    ec

    a (g

    m-2 )

    199719981999

    Figura. Acumulao de matria seca (g m-2) em funo da radiao interceptada acumulada (MJ m-2) para o

    conjunto de dados dos trs anos de ensaio. A linha a cheio representa a regresso linear ajustada at florao

    ao conjunto de dados dos trs anos de ensaio e as linhas a tracejado as regresses Y = 0,34x + 547,0 (R2 =

    0,13) e Y = 0,32x + 319,1 (R2 = 0,22) ajustadas respectivamente aos dados de S1D1 () e de S1D2 (+) depois da

    florao. D1, 11.7 plantas m-2; D2, 4 plantas m-2.

    Na Figura III.36 no existe evidncia que os dados obtidos durante a fase vegetativa

    tenham revelado padres diferentes em cada ano experimental apesar das diferentes condies

    radiativas, de temperatura e de disponibilidade hdrica entre cada ano. Por isso, ajustou-se uma

  • 11

    regresso linear nica ao conjunto de dados dos trs anos at florao. O declive da recta a

    eficincia de converso da radiao interceptada em matria seca, (eq. I.3) durante o perodo

    vegetativo. A regresso linear ajustada teve valores de R2 = 0,74, com p < 0,01, indicando que a

    relao entre MS e Si acumulada significativamente linear. O valor estimado de foi de 1,4 g

    MJ-1 com um intervalo de confiana para 95% de probabilidade de 1,2 a 1,6 g MJ-1. Aps florao,

    verifica-se que os dados se separam em dois conjuntos distintos, correspondendo um S1D1 e

    outro S1D2, como consequncia da maior produo de MS verificada nos talhes D1

    relativamente aos talhes D2. Assim, ajustou-se uma recta a cada conjunto de dados. Embora as

    rectas ajustadas no sejam estatisticamente significativas (R2 = 0,13; p = 0,19 em S1D1 e R2 =

    0,22; p = 0,08 em S1D2), os declives de ambas as rectas foram semelhantes revelando que aps

    florao ( 0,33 g MJ-1) parece no ter variado com a densidade de sementeira e que foi mais

    baixo que o verificado durante a fase vegetativa.

    O primeiro resultado importante que pode ser retirado destas observaes a linearidade

    da relao entre MS e Si durante o perodo vegetativo, nica para os trs anos de ensaio com

    diferentes datas e densidades de sementeira do Florassol. Nestes anos, a cultura do girassol

    semeada em duas datas, esteve exposta a diferentes regimes de gua no solo (Figura III.11),

    temperatura (Figura III.3), dfice de presso de vapor (Figura III.5) e radiao solar (Figura III.1)

    durante o seu ciclo de desenvolvimento. No entanto, estas condies parecem no ter afectado

    significativamente o valor de , nomeadamente no perodo vegetativo. Com efeito, o coeficiente

    de converso da radiao tende a ser conservativo para uma dada cultivar (Monteith, 1977b;

    Kiniry et al., 1989; Squire, 1990).

    H indicaes na literatura de que a deficincia hdrica est geralmente associada a uma

    diminuio de na cultura do girassol (Muchow, 1985; Muchow, 1989; Singh & Sri Rama, 1989;

    Jamieson et al., 1995; Sinclair & Muchow, 1999). No entanto, Andrade (1995), Bange et al.

    (1997b) e Soriano et al. (2004) determinaram na cultura do girassol semeada em diferentes

    datas, portanto sujeitas a diferentes condies radiativas, trmicas e hdricas e verificaram que a

    eficincia de converso de radiao interceptada em matria seca se mantinha constante. A

    temperatura (Garcia et al., 1988; Andrade et al., 1993; Justes et al., 2000) e o dfice de presso

    de vapor (Stockle & Kiniry, 1990) so tambm mencionados na literatura como possveis factores

    que afectam a invarincia de durante o crescimento de uma cultura. Provavelmente, quando as

  • 12

    condies de stress hdrico ou trmicas so crnicas (isto , so introduzidas lenta e

    continuamente), como no caso do presente estudo, a cultura ajusta o seu desenvolvimento e

    crescimento de tal forma que a eficincia fotossinttica e se mantm constantes. Pelo contrrio,

    se o stress for agudo (introduzido rapidamente), a adaptao da cultura mais difcil e pode ser

    afectado (Abreu, 1987).

    Um segundo resultado que importa realar que o aumento de densidade de sementeira

    do Florassol de 4 para 11,7 plantas m-2 tambm no exerceu influncia sobre . Vrios trabalhos

    desenvolvidos com a cultura do girassol tambm evidenciam o mesmo comportamento, mesmo

    para outras cultivares (Kiniry et al., 1989; Gimenes et al., 1994; Hall et al., 1995).

    O terceiro resultado relevante do Florassol a diminuio clara de aps florao. Esta

    diminuio bem conhecida mesmo noutras cultivares (Connor & sadras, 1992; Trapani et al.,

    1992; Andrade, 1995; Hall et al., 1995; Bange et al., 1997a; Albrizio & Steduto, 2005), estando

    principalmente relacionada com o aumento da carga respiratria e senescncia foliar durante a

    fase de enchimento do gro (Connor & sadras, 1992; Trapani et al., 1992) e com os elevados

    custos de sntese das sementes ricas em leo (Trapani et al., 1992; Steer et al., 1993).

  • 13

    FENOLOGIA, DESENVOLVIMENTO VEGETAL E TEMPERATURA

    (A)

    Monteith (1977a) aplicou com sucesso o conceito de tempo trmico ao estudo do

    desenvolvimento de culturas tropicais, demonstrando que para uma fase especfica de

    desenvolvimento i, a taxa de desenvolvimento (Ri, em dia-1) funo linear da temperatura (T, em

    C) a que decorre essa fase, contabilizada acima de uma temperatura base (Tb). Esta ltima

    definida como a temperatura abaixo da qual o desenvolvimento da planta interrompido ou

    extremamente reduzido (Ri praticamente nulo). Definiu ainda uma temperatura mxima (Tm),

    qual a taxa de desenvolvimento volta a ser nula e uma temperatura ptima (To), qual a taxa de

    desenvolvimento mxima. A equao que representa esse comportamento :

    ( ) obb1i

    i TTT , TT11R

    =

    =

    ( ) mom2i

    i TTT , TT11R

    =

    =

    m0i TTeTT , 0R > To. O tempo trmico ento a temperatura que necessrio acumular ao

    longo do tempo cronolgico para que se conclua o processo ou fase de desenvolvimento

    considerado. Em geral, a temperatura acumulada (em C dia) pela planta durante o tempo t (dias)

    dada pelo produto

    t x (T - Tb) se Tb T To

    Cada espcie vegetal ou cultivar possui uma temperatura base que pode variar em funo

    do estado fenolgico da planta, sendo no entanto comum a adopo de um valor mdio nico para

    todo o ciclo da cultura por ser mais fcil a sua aplicao. Desde que no existam limitaes de

    outros factores, as temperaturas cardinais Tb, To e Tm, e a durao trmica de desenvolvimento (1

    e 2) para uma dada cultivar e para uma determinada fase de desenvolvimento tendem a ser

  • 14

    grandezas conservativas. Por isso, devido ao efeito da temperatura, uma planta no necessita

    sempre do mesmo tempo cronolgico para atingir um determinado estgio de desenvolvimento.

    No entanto, outras variveis ambientais como o fotoperodo e a disponibilidade de gua no solo

    podem alterar a relao entre o desenvolvimento e a temperatura, sobretudo o fotoperodo na

    florao.

    Exemplo: Germinao da ervilhaca

    Durao da germinao (80%) e temperatura

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Temperatura (C)

    Tem

    po (ho

    ras)

    Taxa de germinao e temperatura para o 8 decil de populao germinada

    y = 0,0015x - 0,0014R2 = 0,9946

    y = -0,0026x + 0,1087R2 = 0,9285

    0,000

    0,005

    0,010

    0,015

    0,020

    0,025

    0,030

    0,035

    0,040

    0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

    temperatura (C)

    tax

    a de

    ge

    rmin

    a

    o (h-

    1)

  • 15

    ( )TbTt

    =

    11 TbTTop (1)

    (B)

    A influncia mais marcante da temperatura a de controlar o ritmo a que ocorrem os

    estados fenolgicos da videira. A durao em dias das fases entre estados fenolgicos tanto

    menor quanto maior a temperatura mdia diria.

    A relao geral entre a durao cronolgica da fase de desenvolvimento necessria para

    atingir um estado fenolgico e a temperatura pode ser descrita pela seguinte equao (Monteith,

    1977; Ferreira & Abreu, 2001)

    onde t corresponde durao (em dias) da fase, (C d) a durao trmica da fase, T a

    temperatura mdia (C) durante o intervalo de tempo t, Tb a temperatura base desse estado

    fenolgico e Top a respectiva temperatura ptima. Esta equao representa a relao linear

    entre a taxa ou velocidade a que decorre a fase que leva a esse estado fenolgico especfico

    (representada por 1/t) e a respectiva temperatura mdia, e vlida no intervalo de temperaturas

    considerado. A relao linear pressupe que e Tb sejam constantes para essa fase, embora

    possam diferir entre fases. De facto, a durao trmica e a temperatura base de uma fase ou

    processo so consideradas invariantes relativamente temperatura.

    Para muitas culturas so j conhecidas a temperatura base, a temperatura ptima e a

    temperatura mxima, que so as temperaturas cardinais que delimitam os intervalos de

    temperatura nos quais se aplicam o conceito de durao trmica, para cada um dos estados de

    desenvolvimento. A temperaturas iguais ou inferiores temperatura base o desenvolvimento to

    lento que a fase de desenvolvimento em causa no progride no tempo e, por isso, a taxa de

    desenvolvimento nula. A temperatura base de abrolhamento uma constante trmica particular

    denominada de zero de vegetao. A temperatura ptima o valor de temperatura qual a taxa

    de desenvolvimento mxima, o que corresponde durao cronolgica menor. A temperatura

    mxima representa a temperatura a partir da qual a taxa de desenvolvimento volta a ser nula. A

    equao 1 aplicvel na maioria das situaes porque a temperatura mdia do ar situa-se quase

    sempre entre a temperatura base e a temperatura ptima. Tendo em conta a equao 1, quando a

    temperatura mdia aumenta o nmero de dias entre cada um dos estados fenolgicos diminui, e

    vice-versa. Este aspecto tem uma importncia relevante no actual contexto de alteraes

  • 16

    climticas, onde vrios estudos confirmam a reduo cronolgica dos ciclos vegetativos associado

    a um aumento da temperatura mdia anual.

    Repare-se que o conceito de durao trmica, equivalente ao conceito de graus-dia

    largamente utilizado para modelar a fenologia das espcies, como instrumento de zonagem

    agroclimtica e tambm para avaliar a durao cronolgica do ciclo de cada variedade em cada

    local.

    Exemplo: Videira

    Durao cronolgica da fase Abrolh-Flor

    y = 12755x-1.9603

    R2 = 0.7808

    0102030405060708090

    10 12 14 16 18 20Temp mdia do ar

    Du

    ra

    o (di

    as

    )

  • 17

    BALANO ENERGTICO, FLUXOS E TEMPERATURA DA SUPERFCIE

    A radiao solar a fonte primria de energia para os ecossistemas superfcie do globo terrestre. Fornece energia para a fotossntese, mas tambm para o aquecimento da superfcie, para a evaporao, para a transpirao, etc. A equao do balano energtico contabiliza os fluxos de ganhos e perdas e de energia de uma superfcie ou corpo, na forma

    Balano = Ganhos de energia Perdas de energia

    Quando os ganhos igualam as perdas, o balano nulo e diz-se que a superfcie est energeticamente em regime estacionrio. Quando o balano no nulo, a superfcie est energeticamente em regime transitrio ou transiente, armazenando ou perdendo energia, e a sua temperatura (e capacidade calorfica) est a variar a uma taxa determinada pela relao entre os ganhos e perdas de energia. Se neste caso as condies ambientais se mantiverem, os ganhos e perdas (nos animais) ou s as perdas (nos vegetais) vo-se ajustando de forma a que o balano se anule e passe a um novo regime estacionrio ou quasi-estacionrio.

    Superfcies vegetais

    Fluxos dominantes durante o dia

    Ganhos: Radiao absorvida (Rabs) = S (1-) + Lin S (1-), fluxo de radiao solar absorvida Lin, fluxo de radiao de grande c.d.o. da atmosfera e corpos vizinhos absorvida.

    Perdas: Lout + C + LE + G Lout, fluxo de radiao de grande c.d.o. emitida, funo de Ts4 da superfcie C, fluxo convectivo de energia (calor sensvel) para a atmosfera, funo de Ts, de Ta e da agitao do ar LE, fluxo convectivo de energia (calor latente) para a atmosfera, associado evaporao e transpirao (E), dependente da humidade e da agitao do ar e de propriedades da superfcie (estomas, p.e.) G, fluxo de energia por conduo para o ambiente.

    Nas superfcies vegetais, quando o balano no nulo porque, por exemplo, os ganhos de radiao solar variam ao longo do dia ou LE varia, a temperatura da superfcie reage, aumentando ou diminuindo, tendendo para um novo valor de equilbrio em que Lout e C compensem as variaes dos outros termos e tornem o balano nulo.

  • 18

    Exemplos:

    1. Considere uma superfcie com erva rasteira e com gua limitante; E de cerca de 1 mm/dia. A certa altura do dia, E=0,05 g m-2 s-1, Ta=25C, HR=75% e u=2,5 m s-1. S=850 W m-2, =20% e G=6% de S. Estas condies duram o tempo suficiente para que o balano seja nulo. Neste caso, a temperatura da superfcie (Ts) tende a aumentar progressivamente para um valor de cerca de 34C, que permite que C e Lout sejam tais que o balano energtico seja satisfeito em regime estacionrio.

    2. Considere que choveu e melhorou a situao hdrica. Uns dias depois, nas mesmas condies ambientais de 1., E era 3 vezes maior. Ts ser ento de cerca de 28C (3C superior a Ta) para que os ganhos e perdas de energia se igualem.

    3. Numa zona do prado, a intercepo de radiao solar por uma rvore isolada era de cerca de 50%. Em condies idnticas a 1., a temperatura da superfcie nessa zona seria apenas cerca de 1C superior do ar para um balano energtico estacionrio.

    O determinismo da temperatura da superfcie impe em diferentes ecossistemas limites trmicos que condicionam as espcies que os podem ocupar. Esta temperatura controla o desenvolvimento da vegetao e afecta as taxas de fotossntese e de respirao, e quanto mais prxima estiver do ptimo de cada espcie em termos de desenvolvimento e de produo de biomassa, mais competitiva a espcie nesse ecossistema.

  • 19

    RISCOS METEOROLGICOS

    Tipos de risco

    . Granizo e Saraiva

    . Ventos muito fortes: Tornados

    . Aguaceiros violentos: Tromba de gua

    . Chuvas persistentes

    . Geada: . Radiao . Adveco . Evaporao

    Objectivos

    Definir cada um destes fenmenos e caracterizar a sua formao nas nossas condies meteorolgicas.

    Associ-los a alguns danos e, eventualmente, a alguns benefcios.

    1.GRANIZO

    Precipitao de gros de gelo, mais ou menos esfricos, com dimetros frequentemente da ordem dos 2 cm, mas que podem ir at 5 cm (como lentilhas e ervilhas) superfcie. Queda frequentemente acompanhada de precipitao lquida. Associado a aguaceiros de trovoada, de nuvens do tipo cumulonimbos.

    A saraiva idntica, mas as partculas de gelo tm dimetros > 5cm, que podem ir at 50cm (!!!).

    Danos: leses mecnicas que podem ir at destruio macia da vegetao: folhas perfuradas, ramos partidos, frutas danificadas, etc

    Proteco : redes apropriadas.

    Cumulonimbos

    Nuvens muito espessas, de grande desenvolvimento vertical, na forma de torre (ver figura), cujo topo pode atingir os 17 km de altitude. A base da nuvem muito escura. Responsveis por trovoadas intensas e tempestades. Condies de formao: grande instabilidade atmosfrica (superfcie muito quente e ar frio em altitude, criando um gradiente de temperatura muito grande); humidade elevada que permita alimentar a nuvem em gua.

  • 20

    So as nuvens tpicas de trovoada que nas nossas condies ocorrem na Primavera e principalmente no fim do Vero/Outono. Esto geralmente associadas a ventos de Oeste (ventos martimos, hmidos). Episodicamente podem ocorrer no Vero, nomeadamente no interior, prximo de zonas hmidas e linhas de gua suficientemente importantes, nos perodos do dia em que a superfcie est mais quente (meio da tarde e princpio da noite).

    Estas nvens so autnticas fbricas termodinmicas de mau tempo, que se alimentam de ar quente e hmido para fornecer a energia necessria aos movimentos ascendentes dentro da nvem. A sua energia enorme; num segundo, um grande cumulonimbo pode aspirar 700 000 ton de ar e absorver assim cerca de 9 000 ton de vapor de gua, dos quais pode enviar para a superfcie cerca de 4 000 ton sob a forma de chuva, granizo ou neve. A convergncia horizontal do ar superfcie (vento) para a zona de aspirao pode ser intensa, originando ventos fortes e localizados. So estas nuvens que originam o granizo, mas tambm os aguaceiros violentos e os tornados.

    2. VENTO FORTE: Tornados

    A classificao do vento em funo da sua velocidade e efeitos dada pela escala de Beaufort. Velocidades do vento superiores a 90 km/hora ocorrem em condies de temporal.

  • 21

    Os tornados so violentos espirais (turbilhes) em forma de coluna ou fnil, que se estendem desde a base dum cumulonimbo at ao solo (podendo ou no tocar no solo). A coluna pode ter at cerca de 150 m de dimetro e uma altura de algumas centenas de metros at 2 - 3 km. As colunas so autnticos aspiradores gigantes, com intensas correntes verticais ascendentes no seu centro. So visveis devido tanto condensao de vapor como aspirao de poeiras, partculas de solo e outros materiais. As velocidades do vento na coluna podem atingir 350 km/h, embora sejam frequentemente inferiores. A coluna desloca-se a velocidades de 40 a 65 km/h, num percurso que pode ir de centenas de metros a vrios quilmetros. Podem ocorrer aguaceiros e trovoadas associados aos tornados.

    Danos:

    - Intenso efeito destruidor devido aspirao, aos ventos fortssimos e descompresso no interior da coluna.

    - Danos mecnicos perfeitamente visveis, mas circunscritos a uma banda, onde se observam rvores partidas, desenrazadas, ramos quebrados, etc. Quando a coluna no toca o solo a banda mais larga e o efeito principal o vento forte. Quando toca o solo mais estreita, mas de destruio mais violenta.

    3. TROMBA DE GUA

    Em termos meteorolgicos, um tornado sobre uma superfcie lquida, em que a coluna aspira gua em vez de poeiras.

    Na linguagem corrente, tromba de gua um aguaceiro violento, o que quer dizer precipitao de grande intensidade durante um curto perodo de tempo (h uma relao inversa entre a intensidade da precipitao e a sua durao), proveniente de um cumulonimbo.

    Aguaceiro

    Precipitao slida ou lquida de nuvens convectivas do tipo cumulonimbo, distintas das nuvens estratificadas. Caracterizados por curta durao e flutuao rpida de intensidade.

    Classificao dos aguaceiros: (R a quantidade de precipitao medida em udgrafos ou pluvigrafos)

    R em 10 minutos R na hora

    Ligeiro < 0,3 mm < 2 mm

    Moderado 0,3 R < 1.5 2 R < 10

  • 22

    Forte 1.5 R < 10 10 R < 50

    Violento 10 mm 50 mm

    Danos:

    - essencialmente fsicos, especialmente quando associados a vento. - alagamento dos solos; acama dos cereais, etc.

    Proteco:

    - chapu de chuva ( !!!)

    4. CHUVAS PERSISTENTES

    Chuvas durante vrios dias que impeam a colheita, directamente ou atravs do alagamento do solo. (Especfico tomate para indstria)

    5. GEADA

    Em termos meteorolgicos, geada o arrefecimento de superfcies vegetais at temperaturas iguais ou inferiores a 0C, com formao de cristais de gelo. Quando se formam cristais de gelo, seja por sublimao directa do vapor de gua da atmosfera sobre superfcies muito frias, seja por congelao do orvalho previamente condensado, a geada diz-se branca.

    As geadas podem originar-se de 3 formas mais ou menos distintas, mas que podem operar em simultneo:

    Radiao

    O arrefecimento por perda de radiao infravermelha das superfcies. S ocorre em cu limpo, praticamente sem vento e, em geral, com ar relativamente hmido (ponto de orvalho elevado). As temperaturas negativas atingidas so altas (pouco negativas). H grande estabilidade atmosfrica e forma-se uma inverso trmica que pode estender-se at aos 50 - 100 metros de altitude (nestas inverses pode haver 10 a 15C de diferena de temperatura entre a superfcie e o topo da inverso). Neste tipo de geadas, so as superfcies que arrefecem o ar.

    Nas nossas condies, para que se formem geralmente necessrio que a temperatura mxima durante o dia no ultrapasse cerca de 15C. Alm disso, numa noite de geada de radiao a temperatura mnima do ar em abrigo geralmente inferior a 4C.

  • 23

    Adveco

    O arrefecimento causado pela invaso da regio por massas de ar muito frio e seco (ponto de orvalho baixo), com vento moderado. Essas massas de ar so do tipo polar com trajecto continental, isto , deslocando-se de Nordeste nas condies portuguesas.

    Evaporao

    O arrefecimento das superfcies vegetais causado por evaporao de gua (chuva, raramente orvalho) existente sobre as mesmas, sob vento forte e frio. de ocorrncia rara nas nossas condies, embora possa operar localmente no Inverno em encostas expostas a ventos dominantes ou sujeitas a ventos locais do tipo catabtico (nomeadamente sobre o orvalho previamente condensado).

    Em Portugal, as geadas tempors de Outono e as tardias de Primavera so em geral do tipo radiao adveco.

    Em regies com orografia marcada, mesmo que o arrefecimento do ar seja de origem radiativa, os vales so locais de acumulao de ar frio proveniente de zonas mais elevadas (vento catabtico). Nestas condies o arrefecimento mais intenso, com uma componente advectiva local.

    Danos e temperatura crtica

    Os danos da geada na vegetao so causados pelo frio. Quando a geada causa danos, diz-se vulgarmente que negra. Estas geadas so sobretudo do tipo radiativo-advectivo, nas nossas condies; a componente advectiva pode ser local, mas as mais rigorosas esto associadas adveco de NE de massas de ar continental muito seco e frio.

    Os danos mais frequentes nas nossas condies so:

    - Morte do n de afilhamento nos cereais de Inverno (com efeitos muito graves na produo) e/ou queima das partes areas; - Queima de folhas e ramos no atempados de fruteiras, vinha, etc.; - Morte primaveril de gomos que iniciaram o desabrolhamento; - Perda de flores e frutos, que so os orgos mais sensveis ao frio. - Perda de qualidade dos frutos.

    Mas, no por ocorrerem geadas no sentido meteorolgico (brancas) que h danos ou prejuzos. S h danos na vegetao se a temperatura crtica do estado fenolgico de desenvolvimento em que se encontra a vegetao for

  • 24

    atingida (geada negra). Temperatura crtica a temperatura mnima que os tecidos suportam durante hora, sem danos.

    Temperaturas crticas (Tk) de algumas fruteiras

    Vinha

    Estado de desenvolvimento Tk (C) Observaes rgos vegetativos tenros (folhas, rebentos do ano)

    - 2,5

    rgos vivazes ainda em seiva: - na fase de crescimento - 8 Primavera/Vero - no fim do crescimento - 12 Outono rgos vivazes em repouso - 15 Inclui vinhas novas Botes em repouso - 12 rgos florais: - estado boto fechado colorido - 2 - estado plena florao - 1,5 - estado pequenos frutos verdes - 1,5

    Kiwi

    Estado de desenvolvimento Tk (C) Observaes rgos vivazes em seiva - 6 Outono rgos vivazes em repouso - 8 Inverno rgos vegetativos em desenvolvimento - 1,5 Primavera Botes florais e flores - 1,5 Primavera

    Proteco

    - Evitar zonas de acumulao de ar frio ou drenar essas zonas; utilizar sebes densas para desviar o ar frio. (Geadas com componente advectiva local)

    - Prticas agrcolas controlveis e custo relativo baixo, como evitar estrumaes, impedir o desenvolvimento de vegetao herbcea, controlar a altura da vegetao, utilizar variedades mais resistentes ao frio ou com ciclos vegetativos mais ajustados s condies existentes. (Qualquer tipo de geadas, principalmente as de radiao)

    - Aquecimento localizado nos espaos entre as rvores. (Principalmente as de radiao)

    - Ventilao. (Geadas de radiao) - Rega por asperso. (Geadas de radiao e adveco, principalmente as

    de radiao) - Rega de lima, s vivel nos prados. (Qualquer tipo)

  • 25

    ARREFECIMENTO, geada negra e geada branca

    Nas nossas condies, as geadas formam-se durante a noite, em situaes de cu limpo e ar calmo, pois raramente se verifica adveco de ar suficientemente frio para arrefecer as superfcies at ocorrncia de geada, embora a adveco de ar frio permita que o arrefecimento seja mais rpido e a geada ocorra mais cedo durante a noite. O arrefecimento dos corpos depende da energia radiante que perdem, da humidade do ar e da agitao do ar.

    Radiao Durante a noite, os corpos terrestres arrefecem por emitirem mais energia radiante do tipo infravermelho do que aquela que recebem. O balano de radiao duma superfcie exposta atmosfera do tipo

    Rn = (S - S) + (L - L)

    onde S a radiao solar incidente () e reflectida () pela superfcie e L a radiao infravermelha de grande comprimento de onda recebida da atmosfera () e emitida () pela superfcie. Rn a radiao lquida disponvel para o corpo, resultante das trocas de energia radiativa. Se Rn > 0, como acontece durante o dia devido radiao solar, o corpo aquece ficando mais quente que o ar (e por isso, passa a aquecer o seu ambiente por conveco e por conduo); alm disso, parte de Rn pode ser usado na evaporao de gua da superfcie do corpo. Durante a noite, na ausncia de radiao solar, Rn < 0 porque L praticamente sempre > que L: a temperatura irradiativa da atmosfera inferior dos corpos terrestres em cerca de 20 a 25C em condies de cu limpo (onde o Rn pode ser = -100 W m-2), e s so muito prximas em condies de cu coberto por nvens espessas e baixas (Rn 0). Como consequncia, os corpos arrefecem radiativamente durante a noite, ficando mais frios que o ar. Na vizinhana dos corpos, o ar tambm arrefece (por fornecer energia aos corpos mais frios) at atingir a temperatura do corpo se o ar estiver calmo; se houver vento, o ar mais quente que o corpo continuamente substitudo, contribuindo para aquecer continuamente os corpos, reduzindo o arrefecimento intenso dos mesmos.

    Por exemplo, se um corpo (como um gomo vegetativo) estiver a perder radiativamente 100 W m-2 de energia, para que o ar fornea essa energia ao corpo necessrio que a diferena de temperaturas entre o corpo e o ar seja de cerca de 5C em ar ligeiramente agitado, quase estacionrio (conveco livre dominante)

    C = cp (Ts Ta) / rc (= Rn)

  • 26

    e, para = 1,25 x 103 g m-3, cp = 1,01 J g-1 C-1, rc 65 s m-1 e C = -100 J m-2 s-1, (Ts Ta) -5C, ou seja, a temperatura da superfcie inferior do ar em cerca de 5 a 6C.

    Humidade O arrefecimento dos corpos durante a noite depende tambm do teor em humidade do ar, por duas razes. Primeiro porque o vapor de gua um bom absorvente e emissor de radiao infravermelha, isto , aumenta L na equao acima, tornando Rn menos negativo noite. Segundo, porque a condensao do vapor de gua e a congelao da gua libertam calor latente que contribui para reduzir o arrefecimento. Suponhamos que o ar est suficientemente hmido para que o seu ponto de orvalho (To) seja superior a 0C. Se os corpos arrefecerem at atingirem o ponto de orvalho do ar, o ar em contacto com eles tambm arrefece e ocorre a condensao do vapor de gua do ar sobre os corpos (processo que se designa por formao de orvalho). Essa condensao liberta quantidades enormes de energia (o calor latente de condensao 2500 Joules por grama de gua condensada para pontos de orvalho de 0 a 3oC) que aquecem o microambiente dos rgos, reduzindo ainda mais a taxa de arrefecimento. Por exemplo, a condensao de uma pelcula de orvalho de 1 mm de espessura num gomo vegetativo contribuiria para aumentar a temperatura do gomo em cerca de 50C (considerando que apenas metade do calor latente libertado seria usado nesse aquecimento). claro que na prtica o processo muito menos eficiente, mas desde que a condensao se mantenha (o que geralmente acontece nos rgos vegetais suficientemente afastados do solo devido ao movimento localizado do ar junto a eles que permite a substituio do ar que perdeu vapor de gua por ar mais hmido) as taxas de arrefecimento so extremamente lentas, praticamente inibindo a ocorrncia de temperaturas nefastas. Mas, mesmo se a taxa de condensao diminuir e os rgos vegetais arrefecerem at aos 0oC, a congelao da gua (orvalho) que ento ocorre liberta de novo energia (o calor latente de fuso da ordem dos 330 Joules por grama de gua congelada), reduzindo de novo a taxa de arrefecimento e formando-se cristais de gelo sobre as superfcies vegetais. Este processo leva formao de geada branca, mas dificulta ainda mais a ocorrncia de temperaturas crticas. Podem ocorrer situaes em que o ar esteja moderadamente seco, com um ponto de orvalho situado entre os 0oC e as temperaturas nefastas de -1,5oC; por exemplo, To = -0,5oC. Neste caso os rgos vegetais arrefecero facilmente at To, mas a essa temperatura ocorrer a sublimao directa do vapor de gua do ar sobre a superfcie dos rgos, formando-se cristais de gelo sobre a mesma (geada branca). Este processo liberta quantidades enormes de energia iguais ao calor latente de condensao mais o de fuso ( 2800 J g-1). Por isso, a taxa de arrefecimento dos rgos vegetais extremamente reduzida enquanto decorre este processo, com as temperaturas praticamente estabilizando em

  • 27

    torno de To e dificilmente atingindo valores nefastos se o processo de sublimao continuar. Pelo contrrio, se o ar estiver de tal forma seco que a temperatura do ponto de orvalho seja inferior s temperaturas nefastas para os tecidos vegetais, digamos To = -2,5oC, os rgos vegetais podem facilmente arrefecer durante a noite at atingirem essas temperaturas, no ocorrendo ento condensao nem formao de cristais de gelo sobre os rgos vegetais que reduzam a taxa de arrefecimento antes de se atingirem os -1,5oC. Posteriormente aparecero manchas necrticas nesses rgos em resultado dos danos causados internamente (geada negra). Se o arrefecimento for tal que se atinja To, a sublimao directa do vapor de gua que ento ter lugar j no evitar os danos previamente causados (observam-se cristais de gelo, geada branca, mas na realidade ocorreu tambm geada negra).

    Exemplo na Beira Interior

    Temperatura e danos pelo frio em vrias fruteiras

    Cerejo (Pinhel/Trancoso), 26/3 6h a 21/5 6h

    -5

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

    12 h

    T (C

    )

    Tar (C) Torv (C)9/46h

    17/5 6h

    15/4 6h

    Evoluo das temperaturas do ar e do ponto de orvalho de Maro a Maio

  • 28

    Cerejo, 8/4 18h a 11/4 18h

    -4

    0

    4

    8

    12

    16

    20

    0 10 20 30 40 50 60 70

    1h

    T (C

    )PinhelMa 48%Uva 24

    PinhelUva 15

    TrancosoMa 27Pera 20Uva 4

    Evoluo das temperaturas do ar e do ponto de orvalho nas madrugadas de 9 e 10 de Abril e danos reclamados e aceites pelas seguradoras. (As %s indicadas para cada fruteira referem-se perda de produo devido ao frio)

  • 29

    Microclimas e bioclimas

    So situaes particulares da radiao solar e terrestre, vento, temperatura do ar, humidade do ar e condies hdricas, num pequeno espao exterior, diferenciadas da situao caracterstica do clima regional.

    Os microclimas resultam da interaco do clima regional com as condies locais (topografia, tipo de cobertura do terreno, barreiras de rvores, etc.), que modificam o balano energtico local e originam o microclima. Essas condies locais podem ser directa ou indirectamente criadas pelos seres vivos, originando bioclimas.

    A escala espacial do microclima pode ir de mm at km. Podemos distinguir o microclima no interior de uma folha dobrada onde as formigas cultivam afdeos, os microclimas ao abrigo de uma sebe ou sob o sombreamento duma rvore, os microclimas nas encostas dum vale com diferentes exposies solares, os microclimas em torno das margens dum lago, o microclima sob o abrigo e sombreamento dum coberto florestal, etc..

    Nas condies naturais, os microclimas resultam sobretudo de diferenas do regime radiativo, do regime de vento e do regime hdrico. Com frequncia, as diferenas de temperatura e humidade do ar entre o microclima e o clima regional so pequenas devido agitao, turbulncia e mistura do ar. As maiores diferenas so entre fluxos do balano energtico, e portanto entre as temperaturas das superfcies e o grau de conforto trmico animal. Para que haja diferenas importantes de temperatura e humidade do ar necessrio que o espao microclimtico seja mais ou menos isolado das condies regionais. o caso do espao dentro da folha enrolada, do espao sob a copa alta duma floresta extensa e com um ndice de rea foliar elevado, ou, artificialmente, numa estufa ou num parque verde urbano entre grandes edifcios.

    1. Diferenciao do regime radiativo

    a) Diferenas de S Afectam a carga radiativa e a temperatura mxima que as superfcies podem atingir. Este tipo de diferenciao o mais importante e generalizado na formao de microclimas, nomeadamente no caso do sombreamento local de rvores e cobertos florestais, exposio solar das encostas, etc.

  • 30

    b) Diferenas de albedos locais e consequentes diferenas de S absorvido Uma diferena de albedo de 10% na Primavera/Vero equivale a uma diferena de cerca de 1mm dia-1 no fluxo evaporativo. Assim, uma reduo do albedo aumenta a temperatura da superfcie se a gua for limitante. o caso, por exemplo, da diferenciao microclimtica associada a diferentes tipos de ocupao do solo em regies semi-ridas. c) Diferenas de Lin sob coberto arbreo, em estufas, em parques verdes urbanos, etc. As superfcies nestas condies recebem um Lin maior (efeito de estufa) do que receberiam se no estivessem sob coberto. noite, o arrefecimento radiativo da resultante menor e faz aumentar a temperatura mnima que as superfcies atingem.

    Como consequncia de a) e c), a amplitude trmica diria e anual das superfcies sob coberto muito menor do que se estivessem expostas atmosfera livre.

  • 31

    2. Diferenciao do regime de vento

    a) Diferenas de velocidade do vento devido ao abrigo causado por sebes, sob cobertos florestais, estufas, etc. O abrigo reduz a turbulncia do ar e as perdas de energia atravs dos fluxos convectivos de calor sensvel e de calor latente (evaporao e transpirao), contribuindo para o aumento da temperatura das superfcies e um maior conforto trmico em tempo frio. O ar estacionrio um mau condutor de energia e funciona como um isolante trmico.

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    b) Diferenas de turbulncia do ar devido a diferenas de rugosidade da superfcie e dos fluxos de calor sensvel e calor latente. tambm o caso, por exemplo, de mosaicos microclimticos devido a diferentes tipos de ocupao do solo.

    3. Diferenciao do regime hdrico

    A existncia de gua permite aumentar o fluxo de vapor de gua e afecta a partio do ganho de energia entre as perdas, nomeadamente entre os fluxos de calor latente e de calor sensvel, muito importantes para o determinismo da temperatura das superfcies. a) Proximidade de lagos e rios; lagos artificiais em parques. b) Redistribuio da precipitao em torno duma rvore (coeficiente de afunilamento).

    4. Outros casos

    a) G (noite), mobilizao mnima do solo, cobertura do solo com mulchs artificiais e frio acima da cobertura. b) G (noite), mobilizao mnima do solo, cobertura herbcea do solo e frio acima da cobertura.

    A reduo de G nestas condies microclimticas pode causar danos pelo frio do Outono Primavera na vegetao que cresce nesta altura do ano acima da cobertura, como os cereais de Inverno e jovens eucaliptos.